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浅析物理教学中虚拟现实技术的应用 摘要：随着 代 术 也 变化 VR 近几 国 界关注科技的发展，现 教育技 的不断发展， 使教学发生日新月异的 。虚拟现实（ ）是 年来 内外科技 的一 个热点。虚拟现实是利用电脑模拟产 间 世界 关 视 如同身生一个三维空 的虚拟 ，提供使用者 于 觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者 历其境 一般，可以及时 限 间 如 环 也 出 将 特别 践环、没有 制地观察三度空 内的事物， 真实的 境， 称灵境，作为新的教学媒体，它的 现无疑 对教学 是实 节 产 深的教学 生 远的影响。 虚拟现实 虚拟教学 虚拟物理实验 关键词： 摘要：随 科技的发展，现 教育技 的不断发展， 使教学发 个热点。虚拟现实是利用电脑模拟 生一个三维空 的虚拟 ，提 一般，可以及 、没有 制地观察三度空 内的事物， 真实的 境 的教学 生 远的影响。 虚拟现实 虚拟教学 虚拟物理实验 虚拟现实作为近 来科技 研究热点 一， 来在物理教学年 界 之 未 中，将有着广 的应用前景。本文 述了 拟现实技术在物理教泛 阐 虚 学中起到的作用，在激发学生兴趣的同时可以使课堂教学效 极率 大提高。 1、 现实技 的 成及 虚拟 术 构 特征 1.1一 性 拟系统 ， 发动机由一 或 备有图般 虚 包括 VR 台 数台配 形 加速卡的计 机组成，通过 入 出工具与用户 换信息，同时算 输 输 交 运行相关 据 等。 拟现实技术大体可分为四类： 面 拟现数 库 虚 桌 虚 实系、 拟现实系统、分布式 拟现实系统、 现实 拟沉浸虚 虚 增强 虚 现实系统。 1.2虚拟现实有 个特 ：3 征 （1）投入：通过 看到的 是如此的真实，以至于能全VR 世界 方位地 没在这个 的 中，身临其 。浸 虚幻 世界 境 （2）交互性：它不 是一个 三维 ，用户的各种仅仅 静止 模型 操 作它都有相应的反应。 （3）构思： 拟现实不 是一个用户与 的接 ，而虚 仅仅 终端 口 且 可使用户 于此 中获取新的知识，提高 性和理性认识，沉浸 环境 感 从而 生新的 思。产 构 虚拟现实教学也 计 机 拟教学 它利用计 机技术和其他叫 算 模 , 算 专用 拟现实 件、 件 拟一个 真的 ，通过参与者与虚 硬 软 模 逼 环境 “ 拟 ”的 互作用来进行教学与学习 是一种 向 互式教模 环境 交 , 双 交 与学的教学 式。形 2、虚拟现实技术的优势 2.1虚拟现实能使知识生动易懂 现代心理学 我们“新奇多 的事物能 大 的告诉 变 增强 脑皮层 刺 激 度，采用新 性教学方法，能使学生集中注意力，提高兴强 颖 趣”。物理知识 些抽 ，难以理解，以往讲解课程，都通过教某 象 师语言 述，最多 些图片讲解。比如，在学习 力时，有些描 加 摩擦 学生判断不了 力的方向，这时可以用 拟现实，让学生化身摩擦 虚 为 力物体，这样简单直接，学生可以亲身 力的 在。学生受 感受 存 身临其 ，学习兴趣 ，由被动 为主动，又可启发学生的思境 倍增 变 维，让学生 生 的 。在理想气体 方程学习过程中，产 深刻 印象 状态 日常 少 相关现 ，所以 拟现实，学生化身为 人， 手很 见 象 虚 超 双 压 缩气体，用自己的手 和 度 化，同时在 拟现实 件感受压强 温 变 虚 软 中观察研究空气 机等。直观的 ，学生 。压缩 感受 记忆深刻 2.2虚拟现实能突 时空障碍破 物理学史上有 多经 间，我们不在那个时代都错过了，很 典瞬 通过 拟现实我们可以重 这一切。学生可以在比 看虚 温 萨斜塔旁 伽 利略做自由落体实验，在 果 下看 思考 有引力，在苹 树 牛顿 万 雷雨 天看，富 克 。 拟现实能对物理现 实现 头兰 林捕捉雷电 虚 象 快慢镜 转换。 三 非一 ，我们可以在 内就看完全过冰冻 尺 日之寒 几秒钟之 程；也可以看子 在空中飞行。 拟现实能突 空间限 ，学生弹 虚 破 制 在太空学习天体知识，体验失重 ，也可化作 大小，状态 米粒 感受 表面 力的力 。 拟现实节 将节 多讲述实验时间，还将张 量 虚 约 约很孙 丽 日新月异的 。虚拟现实（ ）是 年来 内外科技 的一 使用者 于 觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者 历其境 称灵境，作为新的教学媒体，它的 现无疑 对教学 是实 突 时间空间限 ，拓展学生 观察生活的范围。 破 制 感受 虚拟现实能辅助物理实验教学 2.3 物理学是以实验为基础的科学，说明自然 的物理现象、 界 规 ，当然必须充分通过课堂物理实验来说明。 律 虚拟现实 件一 做成一个程 ，他将不 自然条件的限软 旦 序 受 。比如阴天时也可以轻松做，太 色散实验。当虚拟现实的 制 阳光 成 到一定条件，各种现实中十分 贵的 将成为一 程 熟 昂 仪器 段段 ，为大多数需要的人 有。 何 有相应程 的人都可以 时 序 拥 任 拥 序 随 地、反 地做这个实验。 随 复 而虚拟现实实验 ，可以一 多用，一机多用， 节约。现 室 室 很 实实验课，学生可以 析整个实验系统的，了解所有 结 和 剖 仪器 构 作方法，先做虚拟实验， 后 安排实地做实验， 少实验 操 之 再 减 室 空间 用和 造成的资源浪费， 少老师备课时间。某些 占 仪器损坏 减 性强的实验，比如高温高 ，具有辐射性的实验等都可以用 危险 压 拟的方法放心的做。 模 由于虚拟现实的特 性质，也许有一天一个普通的学生就能 殊 在自己的虚拟现实平 上组建自己的超 实验 ，实现 台 豪华 室 海啸模 型推演，火 型推演，地 型， 型等等这些目前 山模 震波模 黑洞模 世 上科学家研究的问题。 界 虚拟现实教学具有广 性 2.4 泛 只要电 ， 人可以通过其它 知和人 ， 脑网络配套 残疾 感 交流 偏 地区的 子也不收路 的限 。教育将普及更广人 ，更广范 远 孩 途 制 群 围。 虚拟现实有利于学生素 提高 2.5 养 虚拟现实是本来理性的物理学科更 性，读 卷书，行 加感 万 万 路，虚拟现实，使得我们 有更多的经历结合实际， 学习 里 拥 培养 兴趣。我国古代的四大发明，现代的 空 天技术等让我们自 航 航 ， 到鼓 。虚拟现实技术更有利于学生了解学习这些富有教 豪 受 舞 育意义的事迹。物理学史中有许多科学家在成功的背后有着 人 感 的故事，更能使学生 到 动。在虚拟现实中展示生活存在的 感 感 环 污染，浪费资源的行为，更直观，更 ，从而 学生注意 境 深刻 培养 节约、 保的意识。 环 3、 用 意 应 注 事项 虚拟现实 拟现实，有着 多优点，但是它的一切都是实现 模 很 设计好的，现实情况 多变，现实和虚拟现实 间总有些编程 复杂 之 的时间 ；目前 拟提供的更多的是理解知识的能力，动手能力 差 模 的 还需真正做实验，两者有机结合才能全面发展学生能力。 培养 何教学手 都不是 能的，它 是教师进行教学活动的一种 任 段 万 仅仅 辅助手 ：如果教师教学组织不当，缺乏 心的 导，虚拟 技 段 精 指 线 术将成为一 好玩的 戏，丧失转化为知识的机会。物理教学用 场 游 的虚拟现实技术，应该注意其专业性和教学性，保 知识正确， 证 重点突出，这需要设计者 物理教学专业人 更多的 通。最后 跟 士 沟 虚拟现实技术 着拟真度提高，将可能想目前的 一样，造成 随 网络 大面积的成 性，甚至分不清现实和虚拟，更需要 。 瘾 警惕 本文来源：https://www.dywdw.cn/6a6bc3b9b72acfc789eb172ded630b1c58ee9b37.html
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2023-03-04![[虚拟现实,技术]虚拟现实技术及其应用](/static/wddqxz/img/rand/13.jpg)
